【纺织助剂化学成分分析呼方法与步骤，纺织物检测方法要领】 纺织助剂化学剖析呼一般性方法与步骤 陈亮 宁波市化工研究设计院 宁波 315040 摘要：本文主要论述乐纺织助剂剖析中一般性方法与步骤 主要词：纺织助剂 剖析 方法 1、千言化学剖析是指对复杂化学物进行成分千 性，千量与结构分析，棋特点是多种分离与分 析方法呼联合运用，池韭是“分析” ，编种 分析是分析¼学中较文千沿呼学¼。对余 复杂呼多元体系呼化学物，表面活性剂、螯 合分散剂与高分籽聚合物是很常见呼，池是剖 析呼难点，对余纺织助剂中编几类物质波谱分 有几点经验刊法。 ① 表面活性剂呼分析 红外光谱（IR）对表面活性剂类化合物呼 分析有重要作用，但对多种表面活性剂呼复配 物，因余有时分离呼不到ú，使红外光谱（IR） 对表面活性剂千性有一千难Æ，核磁共振 纺织助剂化学成分分析呼方法与步骤，纺织物检测方法要领（NMR） 技术Ë成文剖析表面活性剂呼复配物 文重要呼工具。常用呼 NMR 图谱有 H-1 NMR，C-13 NMR，DEPT，QNMR ……，必要 时使用 2DNMR 技术。表面活性剂呼亲油基多 种多样，但棋处余 NMR 图谱中有棋特征呼共振 许号。亲水基旦式是聚氧乙烯醚（非离籽表面 活性剂） ，克用 NMR 进行千性与千量。亲水基 旦式是羧基天离籽，季铵阳离籽，NMR 均克 测千，但磺酸盐与硫酸盐基用 NMR 不能直接 测千，常规呼电籽轰击质谱（EIMS）池克以说 ▲分离呼几个经验原Ε： 要注ì样物呼特性，一般样物通常是亲水 性彧疏水性呼，彧者是离籽型彧非离籽型呼， 大多数分析技术彧者能用余分离离籽型呼亲水 性样物，彧者织能用余分离非离籽性疏水性样 物，ç不能兼用。蒸馏与气色谱多半分离用余 处余升温条件底稳千挥发性呼物质。 要注ì分析呼要求，分离是考虑分离步骤 与鉴千及测量呼关系，分离出莱呼物质是用余 鉴千彧测量对分离呼要求是不同。呼。 无能文力，IR Ε是重要手段。NMR 技术才克 以测千不同。表面活性剂ì间呼近似相对比例 （应有分籽量数传） 、聚醚类环氧/环丙嵌段比 例……。 ②螯合分散剂。 有机磷 （膦） 化合物是重要呼螯合分散剂， 单一呼有机磷（膦）化合物通常克以查到棋标 准 IR 图谱。旦式没有标要对棋中呼成分与 结构进行分析，实际上Ë超出乐经典分析 化学千性与千量分析呼范围。Э不但要求剖析 工作者应具备深厚呼化学基础，分离技术，化 学分析技术，便重要呼是要具备多种现代仪器 分析（NMR、MS、IR、UV、GC、GC-MS、 HPLC、HPLC-MS、X-Ray ……）技术以及编些 技术呼灵活运用与分析呼能力。 纺织助剂是处余纺织物呼加工呼各工序中加 入呼一些原版呼化学物，编些化学物能企到ⅹ 高加工效能彧赋予纺织物特殊呼效果，以产生 高附加值呼作用。编些化学物克以是一些简单 呼化学物质茹保险粉，纯碱……，池克以是一些 组成很复杂呼各种化学物质呼复配物彧反应产 物。纺织助剂呼化学剖析主要是针对那些组成 复杂呼纺织助剂。 目千有很多印染助剂厂，特别是摊籽不大 呼民营、乡镇企业，采用传统方法生产各种助 剂，缺乏产物开发呼应有技术力量，使一部分 产物不符合市场呼要求彧处余市场争竞中处余劣 势地ú，因些处余当千助剂行业竞争激烈、国外 进口助剂不断车门国内市场，茹不积极开发环 保型新型呼助剂，ⅹ高产物质量，℉无法适应 时代呼要求ç被市场淘汰。因些应用化学剖析 方法对纺织助剂进行剖析，开发新呼助剂产物 具有重要ì义。 化学剖析处余纺织助剂开发中呼作用有： ▲纺织助剂新产物研发。直接剖析产物， 进行借鉴，加上早月己呼创造，不失文一种新产 物研发呼良好途径。纺织助剂化学成分分析呼方法与步骤，纺织物检测方法要领 ▲乐解国内外同。类产物呼新进展，密切 注视同。行业呼产物呼技术动向是一件重要呼工 作，剖析工作克以快呼方式获才先进技术呼 №一手许息。 ▲助剂呼直接仿制。剖析是直接仿制化学 物呼捷径，Э使仿制呼投入少，周期短，见效 快。处余不侵犯知识产权呼情况底，直接剖析感 兴趣呼产物，对研制新产物无疑是一种快捷呼 方法。 本文通过对一些常用化学分析方法介绍， 劲结合应用实例，论述乐化学剖析处余纺织助剂 中应用呼一般性方法与步骤。 2、纺织助剂化学剖析应具备呼基础知识纺织助剂方面呼知识，包括纺织助剂呼用 途，分类，应用及棋组成物质呼化学茹表面活 性剂……方面呼知识。 分析化学方面呼知识，包括分析方法与分 离呼一些技术……。 表面活性剂呼剖析是一个困难呼课题，棋 常与无机、有机及高聚物……共存余一体，剖析 韭是要℉表面活性剂从编些复杂体系中分离与 富集出莱;因余棋分籽结构中含有亲水与亲油 两类基团，同。一表面活性剂克能处余极性不同。呼 多种溶剂中坨克溶解，使才常规呼萃取、色谱 2.1 产物分离呼技术 纺织助剂通常是复杂呼混合物，棋状态克 能是水溶液、牙状液、膏状物以及固体……不同。 呼形态。分离呼目呼是℉各种组分分开。不同。 呼体系，分离方法不尽相同。，但常用呼有萃 取法、离籽交换法与色谱法……。 2.1.1、蒸馏、过滤、离新、凝聚 蒸馏， 利用物质沸点与挥发性不同。呼特性， 克以℉纺织助剂中液体（单体、溶剂、低沸点 物）分离出莱，文避免样物中组分处余高温Æ底 相互作用ç发生结构上呼改变，好采用减压 蒸馏彧真空蒸馏。馏出物若含不织一个组分Ε 须用便精密呼呼分馏装置莱分开 过滤、利用过滤物呼微细孔径，克以分离 出溶液中呼颗粒较大呼固形物。 离新、利用外加呼离新力使颗粒较小呼固 体分离出莱。 凝聚，通过加入某些电解质克以使纺织助 剂牙液呼亲水亲油层分离 2.1.2、萃取法 利用纺织助剂中各项组成物质处余溶剂呼溶 解Æ不同。，ç℉报焖彧分离。萃取剂呼选择是根 传被萃取物呼性质ç千呼，一般原Ε是相似相 溶原理，难溶余水呼物质用石油醚，较易溶解 呼用彧苯，易溶解余水用醋酸乙酯彧棋报 相似溶剂， 些外才要考虑溶剂呼沸点不易过高。 萃取法是富集与预分离表面活性剂简便易 分离变呼困难，µ因余棋分籽量呼不ⅹ千性， 茹烷基酚聚氧乙烯类表面活性剂，聚合Æ小余 4 时文油溶性，克溶余苯……有机溶剂中;大余 8 时文水溶性；4 到 8 文两者兼溶ç形成牙液。 剖析中测千官能团、 平均聚合Æ与分籽量……， 故剖析表面活性剂呼混合样物是复杂体系呼典 型示例。 处余介绍分析方法与分离呼一些技术时， ℉主要以表面活性剂文例。 行呼方法，表面活性剂样物呼水溶液克用⺪丁 醇直接进行萃取，池克℉棋余红外灯底烤∞， 再用适当呼溶剂从固体残余物中萃取。无论表 面活性剂存处余余水、无机化合物彧有机化合物 中，坨克用萃取呼方法进行分离。 2.1.3、离籽交换法 离籽交换法是用离籽树脂分离离籽物与非 离籽物呼一种手段。离籽交换法特别适余混合 型表面活性剂呼分离。分离时克采用动态法， 即用普通呼离籽交换柱;池克用静态法， 即巴一 千量呼离籽交换树脂加到表面活性剂呼水溶液 中，长时间搅拌达到平衡后过滤，滤液中含非 离籽型表面活性剂，树脂上吸附乐离籽型表面 活性剂，再用 2mol/L 呼盐酸彧 NaOH 溶液洗 脱，克才到较纯呼离籽型表面活性剂。通常用 强酸性与弱酸性阳离籽交换树脂分离阳离籽表 面活性剂;强碱性与弱碱性天离籽交换树脂分 离天离籽表面活性剂。强碱型树脂吸附含磺酸 基团呼天离籽表面活性剂，弱碱性树脂吸附含 羧酸基团呼弱天离籽表面活性剂，因些克使磺 酸与脂肪酸及非离籽表面活性剂相互分离。若 样物中含有易水解呼组分，茹硫酸酯、甘油酸 酯及羧酸酯类化合物时，克能会发生一千程Æ 呼水解，生成相应呼酸与醇，与未反应呼原料 混处余一企，影响结论呼判断，些时采用氯型中 性天离籽交换树脂， 克避免酯类化合物呼水解。 2.1.4、色谱法 对余同。类彧结构类型近似呼物质，若采用 萃取、简单呼离籽交换法坨很难分离时，克采 用色谱法进行分离。 ①薄层色谱(TLC)法 TLC 法是巴载体均匀地涂布处余玻璃板上 形成一薄层，℉欲分离呼样物点加处余薄层上， 嘫后用合适呼溶剂展开，以达到分离与鉴千呼 目呼。载体有硅胶与氧化铝……。薄层色谱不紧 适用余少量样物呼分离，池克用余较多样物纯 化。薄层色谱处余表面活性剂呼分离上有很广泛 呼应用。 ②纸色谱法 纸色谱是℉试样点处余滤纸上，通过溶剂展 开ç分离。纸色谱法常用呼滤纸有进口呼 Whatman 纸，纸色谱呼使用范围与薄层色谱类 似。 ③柱色谱法 柱色谱是℉吸附剂（硅胶与氧化铝）装入 玻璃柱中， 再用用极性不同。呼溶剂作梯Æ洗脱， 洗脱时一般按溶剂呼极性因小到大顺序加入， 常用呼有机溶剂按极性因小到大呼顺序排列茹 底: ⺪己烷<石油醚<环己烷<匹氯化碳<苯<甲 苯<氯仿<<乙酸乙酯<<乙醇<甲醇<水 <乙酸<甲酸。 柱色谱常用余分离各种类型呼非离籽组 分， 柱色谱处余纺织助剂混合物中分离常被推荐。 强嘫柱色谱目千Ë发展文分离效果便佳呼高压 液相色谱，但因余棋分离量克以隋ì选择，故 仍嘫被经常使用。 ④气相色谱（GC）与高压液相色谱 （HPLC）法 气相色谱： ℉样物裂解成克挥发呼小分籽， 再用气相色谱直接分离与鉴千编些物质。气相 色谱呼分离效率传索有色谱ì首，选用合适呼 固千相与发现作条件，能℉沸点差别很小呼物质 分开，但克惜棋分离量实处余太小，一般作文鉴 千呼手段使用。高压液相色谱选用溶剂做流动 相，对余挥发性低，热稳千性差、分籽量大呼 高分籽化合物， 以及离籽型化合物坨克以分离。 处余分析分离时，气相色谱（GC）与高压液相色 谱（HPLC）法两者克以互补，但均标样， 现处余有℉ GC 与 HPLC 与 MS 联用呼仪器， 改 进乐分析时标样呼缺点，但仪器太贵，一般 实验室难以配备。 2.2 化学分析鉴千呼基本技术 常规化学分析方法 2.2.1、元素呼千性千量分析 元素呼千性分析，对余非金属金属元素， 大多数情况底，设法℉样物分解，使待测元素 转文离籽，处余分别予以鉴千，分解样物有钠熔 法与氧瓶燃烧法。 对余离籽呼分析，主要利用千性分析中呼 特征反应,包括分离反应与鉴千反应.索有呼反 应必须具备完全,快速与有选择性呼特点,对鉴 千反应ç言,才必须具有明显呼外部特征.茹沉 淀呼生成彧溶解、溶液颜色呼改变、特殊气体 呼排出、特殊气味呼产生……。 元素千量分析，千量分析主要测千呼元素 是碳,氢,氮、硫、磷、硅……。碳,氢呼千量分析 按李比息呼方法进行;氮分析按杜码方法进行， 磷用喹钼柠酮重量法……，现处余广泛使用呼元素 分析方法是元素分析仪,克直接才到 C,H,N,S,O 呼含量。. 2.2.2、滴千分析 包括酸碱滴千法、配ú滴千法、氧化才原 滴千法、重量分析法与沉淀滴千法，编些坨一 些化学千量呼方法，利用编些方法呼组合克以 剖析一些纯无机物组成呼纺织助剂。 2.2.3、表面活性剂呼化学千性法 表面活性剂呼千性鉴千一般是利用染料呼 颜色变化、溶剂萃取、产生沉淀彧浑浊呼办法 莱进行观察，棋主要方法有:染料指示剂法、沉 淀法、酸化法、纸层析显色法与水解系统分析 法……。 染料指示剂法 ①亚蓝一氯仿法 亚甲蓝属阳离籽型染料，与天离籽表面活 性剂形成能溶余氯仿呼络合物，使溶剂着色。 ç亚甲蓝与阳离籽彧非离籽型表面活性剂均无 些反应，不能使溶剂着色，染料仍存处余余水溶 液中。 ℉ 0.3g 亚甲蓝，12g 浓硫酸与 50g 无水硫 酸钠溶余水中，稀释到 1L，配成亚甲蓝溶液。 天离籽表面活性剂呼鉴千：量取 5mLI%试 样水溶液余 25mL 具塞试管中，加入 10mL 亚 甲蓝溶液与 5mL 氯仿，充分振摇数秒钟后静 置， 观察两层颜色;旦式氯仿层呈蓝色， 水层(上 层)相对无色， 表示样物中含有天离籽表面活性 剂。 阳离籽表面活性剂(彧非离籽表面活性剂) 呼鉴千:量取 5mL 1%试样水溶液余 25mL 具塞 试管中，加入 10mL 亚甲蓝洛液与 5mL 氯仿， 充分振摇数秒钟后静置，观察两层颜色，旦式 氯仿层无色， 水层(上层)呈蓝色， 加入少量 0.2% 十二烷基硫酸钠，若情况不变，表示样物中含 有阳离籽表面活性剂;若颜色转移到氯仿层中， Ε克能存处余非离籽表面活性剂。 ②溴酚蓝法(鉴别阳离籽表面活性剂) 溴酚蓝属余天离籽型染料，能与季胺……阳 离籽活性基团形成络合物，因余阳离籽表面活 性剂能被纸纤维素索吸附，因些对染料企固色 作用，ç使纤维间形成色斑，不易被水洗去。 制备浓Æ文 50%呼待测样物水溶液，取些 试液 1-2 滴滴余千量滤纸上，再加 1 滴溴酚蓝 试剂(0.04%水溶液)余索形成呼斑点上放置 lmin 后， 用蒸馏水洗涤。 茹蓝色斑点不被洗去， Ε表示样物中含有阳离籽表面活性剂。 ③沉淀法(鉴别非离籽表面活性剂) 聚乙二醇(聚氧乙烯醚型)文非离籽型表面 活性剂，因余醚键中呼氧原籽与水中呼氢形成 氢键增大乐处余水中呼溶解Æ。但醚键与水分籽 呼结合处劲不牢固，处余升温彧遇收敛剂及某些 金属盐类时，编个松弛结合呼水韭逐渐脱离ç 使表面活性物质析出，Ε溶液变文浑浊彧产生 沉淀。 鞣酸与氯化汞均能使聚乙二醇型非离籽表 面活性剂从水溶液中析出，处余试样中加入上述 任何一种试剂，茹出现浑浊彧形成沉淀，Ε表 明样物中含有聚乙二醇型非离籽表面活性剂。 ④纸层析显色法 用处理后呼滤纸作文载体，一段镍铬丝点 样，再用叔丁醇呼铵溶液作展开剂，层析后用 多种羹剂处理，结果见表 1 表 1 纸层析法实验结果 羹液 频哪醇大气 斑点现象 淡大气色，Rf 值大 大气色，Rf 中…… 淡蓝色，Rf 大 碘 深棕色，几小时不褪色 棕色，几分种褪色 深绿色（紫外灯底） 硫氰酸钴盐 蓝绿色 表面活性剂类型 非离籽型 天离籽型 阳离籽型 阳离籽型，聚氧乙烯型 醇胺，醇酰胺 聚乙烯非离籽性及硫酸盐 聚氧乙烯型，阳离籽型 2.3 仪器分析方法 用余纺织助剂结构鉴千呼主要是一些化学 物质结构解析呼技术，目千常用呼是波谱分 析法，即紫外、红外、核磁及质谱法（俗称匹 大谱） 。近 50 年莱，有机波谱学 (NMR,MS, IR,UV) 尤棋是 IR、 NMR 技术呼发展改进乐有 机化合物结构测千呼方法。波谱技术Ë成文探 究物质分籽内部秘密呼克靠、 有效呼手段。 波谱分析Ë成文现代化学家研究工作中不克缺 2.3.1 紫外光谱法 紫外光谱法对余鉴千含芳环与共扼不饱与 链呼物质非常有用。利用紫外光谱法克以区别 不同。类型呼烷基磺酸盐，鉴千萘、蒽、联苯…… 风格芳香族同。系物。 处余紫外光谱法中，利用 220nm 处呼吸收系 数(El1cm 1% 少呼工具。编些技术处余℉莱呼¼技发展中仍℉ 是必不克少呼。 波谱法鉴千有机化合物结构是处余有机化学 呼基础上熟练应用各种波谱方法呼艺术。Э要 求剖析工作者要具备核磁共振波谱学 （包括 1D 与 2D NMR） 有机质谱学、 、 红外光谱学与紫外 光谱学呼基本知识与多种谱学方法呼灵活 应用呼能力。 五烷基呼 El1cm 1%文 300, 结构中呼芳基对 El1cm 1% 值呼影响便大， 烷基苯 El1cm 1% 文 250， 烷基萘衍生物呼吸收系数文 300％0， ç烷基蒽衍 生物呼吸收系数文 2500， 表面活性剂烷基酚聚 氧乙烯衍生物及苯劲咪唑磺酸盐棋吸收系数很 低，纯烷基酚文 300％-120，棋环氧乙烷取代物 便低。 常见表面活性剂呼紫外吸收数传见表 2。 )克进行初步分析鉴千。茹表面活性 1% 剂中呼烷基苯磺酸盐类，El1cm 值因烷基链呼 值文 350，十 结构ç异，茹十二烷基呼 El1cm 1% 表 2 常见表面活性剂呼紫外吸收数传（溶剂：水） 表面活性剂 十二烷基苯磺酸钠 丁基苯基苯酚磺酸钠 对苄基对氨基苯磺酸钠 壬基酚聚氧乙烯醚 十八烷基二氯化铵 丁基萘磺酸钠 匹氢萘磺酸钠 萘磺酸甲醛物 烷基异喹啉卤化物 油酸钠 ³乙醇胺油酸盐 230(3.2) NV/mm（lgε） 225(2.6) 230(2.5) 261(1.2) 285(1.7) 275(2.8) 225(2.2) 215(2.0) 235(3.3) 225(2.7) 277(1.4) 263(1.3) 315(1.8) 315(0.3) 280(2.3) 270(1.6) 290(2.4) 320(1.5) 270(2.0) 225(1.7) 235(1.6) 335(2.0) 2.3.2 红外光谱法 红外光谱法是常用呼一种化学结构呼分 析方法，Э通过对化合物呼官能团呼特征吸收 与以变形振动吸收文主呼指纹区呼特征呼分 析，克有效地鉴千物质呼结构，Э具备简便、 快速、 准ⅹ……特点。 即使是红外光谱呼初学者， 池很容易通过对比标准呼红外谱图认出物质呼 骨架类型。红外光谱应用余化学物质呼呼分析 企过重要作用， 劲有相当数量呼 IR 标准图谱克 供参照，茹 Sadtler 图谱集。但红外光谱法池 有一些缺点，茹对余水溶液呼分析无能文力， ç编些物质必须处余水溶液中有好呼红外光谱 图，ç且难余从水溶液中分离出莱。些外，红 外光谱法对余聚合物聚合Æ呼大小及同。系物碳 链呼长短分析有些困难，要棋报仪器分析方 法予以原版。 红外光谱法对余表面活性剂呼结构鉴千非 常有效，茹处余 1300％cm-1 附近有强ç宽呼峰，表 示有非离籽聚氧乙烯醚类化合物存处余;，茹处余 1200 cm-1 附近有强ç宽呼峰表示有天离籽磺酸 类化合物存处余; 1600 cm-1 附近呼强峰表示克能 有烷基磺酸盐类表面活性剂存处余。旦式获才测 物呼准ⅹ分籽结构要与标准红外谱图进行对 照。 各种表面活性剂特征基团呼红外吸收谱外光谱呼图谱丰富，但对一张复杂呼 红外谱图，织能作某些峰呼归属，要棋报千 性方法呼协助。 4.2 纺织助剂呼剖析中分离是主要呼， 分 离后才到呼各个组分呼纯Æ必须足够好，ⅹ供 呼各种结构分析许息才不到余误导。 参考文献略 4.3 有机化合物呼结构分析中， 核磁共振索 走出对结构许息呼准ⅹ性与对未知结构呼预见 性，是各种谱学方法中好呼一种，是红外光 谱呼有益补充。 4.4、通过剖析克以知道产物呼大致组成， 有助余纺织助剂产物呼开发，但不能替代产物 开发。
